煤炭输送机速度检测系统的设计与实现

2016-07-12敏云南能源职业技术学院机电学院

科学中国人 2016年12期

张　敏云南能源职业技术学院机电学院

煤炭输送机速度检测系统的设计与实现

张敏
云南能源职业技术学院机电学院

输送方式作为煤炭生产过程中极为重要的一个环节，在很大程度上将决定生产能力的实现程度，影响煤矿企业预期经济收益和发展目标。本文首先概述了当前我国煤炭输送的主要途径，总结了煤炭输送机的类型与驱动装置，设计与实现了煤炭输送机速度检测系统，取得了很好的应用效果，最后提出了相关展望。

煤炭输送机；速度检测系统；自动化控制

课题：主管单位：云南省教育厅科学研究基金项目，项目编号：2014C163Y,课题名称：煤矿开采废水处理的资源化研究。

我国煤矿资源丰富，但我国现有煤矿企业设备简陋，经营落后，资源破坏和浪费严重，污染环境，回收率低。煤炭输送机作为关键的输送装置，其使用条件相当苛刻，整个输送机需具备较长的无故障运行时间，输送机的工作状态好坏将直接影响到整个煤炭输送装置运行的稳定性。

1　当前我国煤炭输送的主要途径

1.1胶带机输送系统

由于高强度胶带的发展，大容量胶带自动化连续运输的使用范围越来越广泛，在煤矿的采场得到了广泛的应用。进入21世纪，胶带输送机发展甚快，不断改善结构性能，提高了胶带强度、耐磨性、可靠性、耐冲击、防撕裂和自动化控制程度。

1.2有轨输送系统

煤矿输送系统想要实现自动化发展的目标，必须从两个重要的方面着手：第一是电机车的自动控制技术，第二是全程自动监控技术。比如USETS Microlok信号控制系统是为煤矿专用线开发的，轨道电路由应答器替代，可为输送提供绝对位置数据。同时还在车轴上安装了测距仪，计算出输送的准确位置，通过无线电将该数据传输给联锁装置。联锁装置对所有输送机的运行实施监测，通过无线电发回输送机运行指令。当输送机超过规定的速度，或超出了允许的地理范围，ATP将介入减速或提出紧急制动申请。

1.3机械制动控制

电气制动与机械制动是我国煤炭输送企业目前所采用的主要设计方式。我们采用了新的空气制动方式。这个机构的结构非常简单，操作方式也很容易，工作效率也比较高，具有非常多的优点。目前空气制动机构正处在试运的阶段，但是已经取得不错的效果。

2　煤炭输送机的类型与驱动装置

2.1煤炭输送机的类型

在我国煤炭输送机的类型中，带式输送机是主要的类型。其中，普通织物芯输输送的机制目前已经向少层次化的方向发展，它的强度和宽度都增加了。但是，以化纤织物为基础的普通用途织物新输送机目前仍还还有很多需要改进的地方。在研究耐热输送机的时候，首先要从骨架材料以及胶带结构这两个方面着手，从而进一步讲耐热的等级以及使用的寿命提高。在研究管状输送机的时候，要从品种的产量和规格着手，主要加大它在中长距离输送上的运用强度。最后，我们同时不可以忽视那些大倾角输送机和耐热耐寒介质输送机的使用情况。

2.2煤炭输送机的驱动装置

所谓驱动装置，指的是动力的来源，也就是带式输送机的启动程序。启动的问题往往是我们在带式输送机中最容易遇到的问题，它的好坏会直接影响到输送机的整个使用过程以及经济效益。目前。我国最好的可控启动装置就是CST和BOSS这两种，其中，CST系统的使用比较普遍，它的优点是控制能力好，但是缺点却是张力不够大。总而言之，目前我国的驱动装置技术水平仍然没有办法和发达国家相比。

3　煤炭输送机速度检测系统的设计

3.1 DH-F系列非接触式速度检测仪的应用

DH-F系列非接触式胶带速度检测仪，主要用于检测带式输送机，在运行中出现的胶带与滚筒之间的打滑。本装置采用比较的方式对胶带额定速度和从动滚筒线速度来检测输送机打滑的数据。并且能够及时发出报警及停机信号，防止输送机打滑造成事故和损失，也可用于多条输送机联锁起动和停机。非接触式速度监控传感器安装在从动滚筒一端，与输送机不接触，避免了对输送机的损伤和接触不良造成的误差。本装置的主机为单片计算机系统，具有较高的智能化程度和可靠的工业性能，适用于煤矿行业。

3.2煤炭输送机速度检测系统的设计过程

煤炭输送机速度检测系统的反馈速度非常快，其灵活性非常好。高分辨率光学增量式编码器与带吊臂支架的精密测量度都在这个设备中得到完美的融合。在这里，我们要求低输送速度的分辨率一定要比较高。采用每台设备输送机独立系统，有利于每台设备根据需要调节输送机速度，解决了联机输送机速度一致，不能根据单台设备个性按需要调节速度，从而不能使单机设备效率发挥到最佳状态，也人为造成输送稳定性欠佳。增加成本是单独输送机都需要一台电机加配一台二相变三相变频器，原来几台设备联机一条输送机只需要一台电机；装配人工费用增加。